自転車チェーンテンショナ装置
【課題】ベース部材とプーリと蓄電ユニットとを基本的に有する自転車チェーンテンショナ装置を提供する。
【解決手段】この装置は、ベース部材６０と、プーリ部材６２と、蓄電ユニット６４と、を備えている。プーリ部材６２は、ベース部材６０によって支持され、チェーンによって回転されて電気エネルギを生成する発電機８４を有する。蓄電ユニット６４は、ベース部材６０に配置されるとともに発電機８４に電気的に連結され、発電機８４によって生成された電気エネルギを蓄積する。
【解決手段】この装置は、ベース部材６０と、プーリ部材６２と、蓄電ユニット６４と、を備えている。プーリ部材６２は、ベース部材６０によって支持され、チェーンによって回転されて電気エネルギを生成する発電機８４を有する。蓄電ユニット６４は、ベース部材６０に配置されるとともに発電機８４に電気的に連結され、発電機８４によって生成された電気エネルギを蓄積する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車のチェーンテンショナ装置、特に、電気エネルギを生成する自転車のチェーンテンショナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自転車のライディングを簡単に、また、より楽しいものとするために、自転車には種々の電気部品が装備されてきている。例えば、電気制御シフティング（変速）システムが装備された自転車が提案されている。電気制御シフティングシステムは、自転車のライディング状況に基づいて自動的に作動させることができ、あるいはライダーによって手動で作動させることが可能である。このような電気制御シフティングシステムは電源が必要である。そこで、特許文献１〜３に示されるように、電気部品を動作させるための電源として電池やハブダイナモを備えた自転車が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許公開公報５４７０２７７
【特許文献２】米国特許公報６２０４７７５
【特許文献１】米国特許公報６３８０７３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のように、種々の電気部品を装備した自転車には電源が必要である。
【０００５】
本発明の課題は、電気自転車部品のための電気エネルギを生成する自転車チェーンテンショナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る自転車チェーンテンショナ装置は、ベース部材と、プーリ部材と、蓄電ユニットと、を備えている。プーリ部材はベース部材によって支持される。プーリ部材は、チェーンによって回転され、電気エネルギを生成する発電機を有する。蓄電ユニットは、ベース部材に配置されるとともに発電機に電気的に連結され、発電機によって生成された電気エネルギを蓄積する。
【発明の効果】
【０００７】
以上のような本発明では、チェーンテンショナによって電気エネルギを生成し、蓄積するので、従来の自転車に設けられているハブダイナモ等が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】内装ハブ変速機と、本発明の一実施形態によるチェーンテンショナ装置と、を備えた自転車のリア部の部分的側面図。
【図２】ストレート状ハンドルバーに装着された制御ユニットと複数の操作装置（入力装置）とを示す図。
【図３】自転車部品制御装置の全体構成を示す概略ブロック図。
【図４】カバーを取り外した状態で、自転車フレームのハンガー部に装着される自転車のチェーンテンショナ装置の斜視図。
【図５】チェーンテンショナ装置のプーリの展開斜視図。
【図６】本発明の他の実施形態によるチェーンテンショナ装置の図４に相当する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［自転車の駆動部の構成］
図１に、内装ギアハブ１２と、本発明の一実施形態による自転車チェーンテンショナ装置１４と、を備えた自転車１０の一部を示す。
【００１０】
以下に説明するように、自転車チェーンテンショナ装置１４は、チェーン２４を支持するための装置であり、電気的に駆動される内装ギアハブ１２のための電力を生成する。
【００１１】
内装ギアハブ１２はフレーム１６のリア部に装着される。また、内装ギアハブ１２は、リアホイール１８の一部を形成するとともに、ドライブトレイン２０の一部を形成する。ドライブトレイン２０は、内装ギアハブ１２に加えて、フロントクランクセット２２とチェーン２４とを有している。チェーン２４は、フロントクランクセット２２のチェーンリング２６と内装ギアハブ１２のリア駆動スプロケット２８と係合する。
【００１２】
［コンピュータユニット及び入力装置］
図２に示すように、自転車１０は、ハンドルバー３２に装着されるコンピュータユニット３０を有している。
【００１３】
コンピュータユニット３０は、好ましくは、自転車の速度、走行距離、ペダリングスピード、ペダリングケイデンスなど種々のライディングパラメータを測定し、計算し、表示する自転車用コンピュータである。コンピュータユニット３０は、１つ以上のＣＰＵ、記憶ユニット、演算ユニットなどを有する制御回路を有するマイクロコンピュータを有している。また、マイクロコンピュータは、入力装置３４および他の入力装置（図示せず）から出力される入力信号に応じて所定のパラメータを出力するソフトウェアを有している。
【００１４】
図２に示すように、コンピュータユニット３０を、リモート入力装置３４によって内装ギアハブ１２に機能的に接続できる。入力装置３４は、ハンドルバー３２に装着されるが、必要に応じて、および／または所望により、他の場所に装着することができる。入力装置３４は手動で操作される入力部材の一例を構成している。入力装置３４は、チェーンテンショナ装置１４に入力信号を選択的に出力することができ、これにより、内装ギアハブ１２のシフティング設定が変更される。コンピュータユニット３０は内装ギアハブ１２の動作に必須ではない。なお、「信号」は電気信号に限定されず、コマンドなど他のタイプの信号を含む。
【００１５】
図２に示すように、コンピュータユニット３０を、配線ハーネス３６によってチェーンテンショナ装置１４に、またワイヤ３８によって入力装置３４に、それぞれ接続できる。このように、必要に応じておよび／または所望により、入力装置３４から出力された信号を、コンピュータユニット３０によって内装ギアハブ１２に中継することができる。しかしながら、必要に応じておよび／または所望により、入力装置３４からの信号を、チェーンテンショナ装置１４へ直接送信するように構成してもよい。入力装置３４を、ワイヤによってあるいは無線通信を通じてチェーンテンショナ装置１４に接続することもできる。入力装置３４が無線通信によって自転車のチェーンテンショナ装置１４に接続される場合、配線ハーネス３６やワイヤ３８は必要ではない。
【００１６】
［制御ブロック］
図３に示すように、入力装置３４は、無線によって内装ギアハブ１２と直接通信でき、またコンピュータユニット３０と直接通信できる。この場合、コンピュータユニット３０はチェーンテンショナ装置１４とは直接通信することはない。入力装置３４が無線によって内装ギアハブ１２と直接通信する場合、入力装置３４には、好ましく１つ以上のスイッチ４０と送信器４２とが配置され、これにより、無線によって切換信号（例えばシフトアップおよびダウンシフト信号）が出力され、内装ギアハブ１２の変速段が変更される。入力装置３４は、スイッチ４０および送信器４２のための電源として機能する電池すなわち電源４４を有している。電池４４は、例えば、交換可能なあるいは再充電可能なニッケル水素電池あるいはリチウムイオン電池である。
【００１７】
図３を参照して、内装ギアハブ１２は、電気モータユニット４８が配置されている従来のハブ変速機４６を有している。ハブ変速機４６は、３段、８段、１０段あるいは１１段などの複数の変速段を有する。ここに例示する電気モータユニット４８を、例えば米国特許６，３８０，７３１号に示されているように構成することができる。
【００１８】
ハブ変速機４６は、図１および図６に示すように、基本的にハブシェル５４とハブ軸５６と遊星ギア変速機（図示せず）とを有している。遊星ギア変速機がハブシェル５４とハブ軸５６との間で機能的に配置される状態で、ハブシェル５４はハブ軸５６の周囲で回転する。ハブ軸５６は、内装ギアハブ１２のハブシェル５４の回転軸を定義する。リア駆動スプロケット２８は、チェーン２４から遊星ギア変速機（図示せず）に駆動力を作用させる。遊星ギア変速機は、ハブシェル５４内に配置されており、周知の方法で複数の動力伝達経路を通じてハブシェル５４にチェーン２４からの駆動力を伝達する。ハブ変速機４６および電気モータユニット４８は既知の構造であるので、詳細な説明は省略する。
【００１９】
内装ギアハブ１２は、内部ハブユニットの一例を構成する。必要に応じておよび／または所望により、従来のバンドブレーキ（図示せず）を内装ギアハブ１２とともに用いることができる。
【００２０】
図３を再び参照して、電気モータユニット４８はモータ５０とポテンショメータ５２とを有している。
【００２１】
モータ５０は、例えばギア減速ユニット（図示せず）を有するＤＣモータあるいは三相ブラシレスＤＣモータである。ＡＣモータがモータ５０に用いられるとき、この場合、電気モータユニット４８は一般的にインバータを有することになる。インバータは、ＤＣ電流をＡＣ電流へ変換して、電気モータユニット４８に供給し、モータ５０に電力を供給する。
【００２２】
ポテンショメータ５２は、モータ５０のギア減速ユニットの可動部に好ましくは連結される。ポテンショメータ５２は、ギア減速ユニットの可動部の現在のポジションを示す信号を出力し、これにより、スイッチ４０からの切換信号に基づいて内装ギアハブ１２をシフトアップ、又はシフトダウンさせるよう電気モータユニット４８を動作させることができる。あるいは、ポテンショメータ５２を用いる代わりに、磁石およびール効果センサあるいはホール効果デバイスをギア段の現在のポジションを検知するために用いることもできる。
【００２３】
［チェーンテンショナ装置］
図４および図５を参照して、チェーンテンショナ装置１４は、ベース部材６０と、プーリ部材６２と、蓄電ユニット６４と、モータコントローラ６６と、シフト通信ユニット６８と、を基本的に有している。
【００２４】
チェーンテンショナ装置１４は、以下に説明するように、プーリ部材６２を回転させるチェーン２４を用いて電力を生成し、その電力を蓄電ユニット６４に蓄積する。
【００２５】
シフト通信ユニット６８は、スイッチ４０から切換信号を受信して、モータコントローラ６６に制御信号を出力し、電気モータユニット４８の動作を制御する。言いかえれば、シフト通信ユニット６８は、モータコントローラ６６に機能的に連結されて、シフト通信ユニット６８からモータ動作信号をモータコントローラ６６に送信し、これにより、モータコントローラ６６が電気モータユニット４８を動作させて内装ギアハブ１２をシフトさせる。このように、ライダーは、スイッチ４０を用いることによって、内装ギアハブ１２を容易にシフトアップでき、またシフトダウンできる。
【００２６】
図４に示すように、ベース部材６０は、自転車フレーム１６に取り外し可能であり、例えばフレーム１６のネジ穴１６ａに螺合されるフレーム取付用のボルト６９によって固定される。ボルト６９は、ベース部材６０の装着軸Ａ１を定義する。プーリ部材６２はベース部材６０に回転可能に連結される。また、蓄電ユニット６４、モータコントローラ６６およびシフト通信ユニット６８はすべて、ベース部材６０上に配置される。この実施形態において、ベース部材６０は基本的にフレーム取付部７０（例えばブラケット部材）とアーム部７２とを有している。
【００２７】
フレーム取付部７０は、金属プレート、強化カーボンファイバ部材など剛性の高い材料から形成される部材である。
【００２８】
アーム部７２は、ボルト７４によってフレーム取付部７０に固定される第１端部と、プーリ部材６２を回転可能に支持する第２端部と、を有する。アーム部７２は、第１端部と第２端部との間で所定の方向に延びて設けられている。
【００２９】
ボルト７４は、アーム部７２の長手方向と交差する方向に延びる回転軸Ａ２を定義している。ボルト７４によって、アーム部７２の位置がフレーム取付部７０に対して回転軸Ａ２を中心として調整可能となっている。具体的には、ボルト７４は、アーム部７２の孔を貫通し、フレーム取付部７０のネジ穴（図示せず）へと螺合され、これにより、アーム部７２をフレーム取付部７０に対して複数のテンショナ位置に選択的に締め付けて留めている。言いかえれば、プーリ部材６２の位置をフレーム取付部７０に対して調整するために、フレーム取付部７０がフレーム１６に固定された後、ライダーはボルト７４を部分的に緩めて、アーム部７２をフレーム取付部７０に対して揺動可能にし、アーム部７２を所望の位置にしてから、ボルト７４を再度締め付けることができる。このように、フレーム取付部７０をフレーム１６に固定されたままにして、アーム部７２をフレーム取付部７０に対して調整して、プーリ部材６２の位置を調整することができる。
【００３０】
図４に示すように、フレーム取付部７０は、フレーム取付用のボルト６９が挿入される開口部７０ａを有している。ボルト６９は、フレーム取付部７０の開口部７０ａを貫通し、フレーム１６のハンガー部のネジが形成された開口部１６ａに螺合され、これにより、フレーム取付部７０を直接フレーム１６に固定することができる。開口部７０ａの中心は装着軸Ａ１に対応している。
【００３１】
あるいは、必要に応じておよび／または所望により、図６に示すように、フレーム取付部７０を直接ハブ軸５６に装着し、ナット６９’によって固定することができる。図６に示すように、フレーム取付部７０は、ハブ軸５６のネジが形成された端部と噛み合う非円形の開口部７０ａ’を有する。ここでは、開口部７０ａ’およびハブ軸５６はキー留めされ、これにより、フレーム取付部７０がフレーム１６に対して回転することを防止している。
【００３２】
図４に示すように、プーリ部材６２はアーム部７２に回転可能に連結される。したがって、アーム部７２は、プーリ部材６２を、プーリ回転軸Ａ３を中心として回転可能に支持するピボットシャフト７６を有している。ピボットシャフト７６は、アーム部７２の第２端部に配置される。第２端部は、アーム部７２の所定方向におけるボルト７４から反対側のアーム部７２の端部である。
【００３３】
上述の通り、アーム部７２は、回転軸Ａ２を中心としたアーム部７２の第１端部におけるボルト７４によって、フレーム取付部７０に回転可能に連結される。回転軸Ａ２は、プーリ回転軸Ａ３からオフセットされている。蓄電ユニット６４、モータコントローラ６６およびシフト通信ユニット６８はすべて、アーム部７２上に配置されている。
【００３４】
蓄電ユニット６４、モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８およびパワーリミット回路９６は、アームカバー６６ａによってカバーされる。アームカバー６６ａは、水および／またはごみによって、蓄電ユニット６４、モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８およびパワーリミット回路９６が汚れることを防止する。
【００３５】
図４および図５に示すように、プーリ部材６２は基本的にプーリ８０と１対のプーリガイド８２とを有している。プーリ８０は、自転車チェーン２４と係合する複数のチェーン係合歯を有している。
【００３６】
プーリ８０は、アーム部７２のピボットシャフト７６に回転可能に装着され、これにより、プーリ回転軸Ａ３を中心として回転する。このように、プーリ８０は、フレーム１６上のベース部材６０によって支持される。
【００３７】
プーリガイド８２は、チェーン２４をプーリ８０にガイドするためにプーリ８０の軸方向の対向する側部に配置される円板状の部材である。必要に応じておよび／または所望により、プーリガイド８２は、回転不能にあるいは回転可能にアーム部７２のピボットシャフト７６に装着することができる。
【００３８】
プーリ部材６２は、チェーン２４によって回転されるプーリ８０に応じて電気エネルギを生成するダイナモ（発電機）８４を有している。発電機８４は、蓄電ユニット６４に電気的に接続されて、これにより、発電機８４によって生成された電気エネルギが蓄電ユニット６４に供給される。蓄電ユニット６４およびモータコントローラ６６は、以下に説明するように、電気ケーブル８６によって電気モータユニット４８に接続される。
【００３９】
図５に示すように、発電機８４は基本的にロータ８８とステータ９０とカバー９２とを有している。ロータ８８は、プーリ８０に固定されて、プーリ８０とともに回転する。ステータ９０は、アーム部７２のピボットシャフト７６に回転不能に装着される。カバー９２は、スナップフィット連結によってプーリ８０に固定される。ロータ８８およびステータ９０は、カバー９２およびプーリ８０によって形成された空間に配置される。ロータ８８は、一定の磁界を生成するため複数の永久磁石を有する。ステータ９０は複数のアーマチュア（電機子）巻線を有し、これにより、電機子巻線がロータ８８上の永久磁石の磁界を通るとき、電流が生成される。
【００４０】
このように、ロータ８８およびステータ９０は、電磁気の原理を用いる発電機を形成し、機械エネルギ（プーリ８０の回転）を電気エネルギ（交流電流）に変換する。具体的には、ロータ８８がステータ９０の周囲を回転して、これにより、チェーン２４によって回転されるプーリ８０に応じて電気エネルギが生成される。
【００４１】
図４に示すように、蓄電ユニット６４（例えば図示の１つ以上の電池、アキュムレータ（蓄電池）あるいはコンデンサ）が、ベース部材６０のアーム部７２に装着される。蓄電ユニット６４は、内装ギアハブ１２および他の電気的な自転車部品のための電源として機能する電気エネルギ蓄積デバイスあるいは蓄積要素を構成する。蓄電ユニット６４は例えばニッケル水素電池あるいはリチウムイオン電池とすることができる。
【００４２】
図４に示すように、ベース部材６０のアーム部７２は、モータコントローラ６６およびシフト通信ユニット６８を有するプリント回路基板（非常に簡略化して概略的に例示）を有する。
【００４３】
図３に示すように、シフト通信ユニット６８は好ましくはワイヤレス受信器９４を有し、これにより、図３に示すように入力装置３４の送信器４２と無線通信を行う。このように、図３に示すように、ライダーが入力装置３４のスイッチ４０のうちの１つを操作すると、ワイヤレス受信器９４は無線によって送信器４２からシフト信号を受信する。しかし、シフト通信ユニット６８の受信器を、図２に示すように、入力装置３４の送信器４２に電線で接続することもできる。
【００４４】
また、この例示の実施形態において、プリント回路基板は、発電機８４によって生成された交流電流（ＡＣ）を直流電流（ＤＣ）に変換する整流回路９８を有するパワーリミット回路９６を有する。パワーリミット回路９６は、図に示すように、モータコントローラ６６の一部とすることもでき、あるいはプリント回路基板上の別々のチップにすることもできる。
【００４５】
図３に示すように、モータコントローラ６６は蓄電ユニット６４に電気的に連結されて、蓄電ユニット６４に蓄積された電気エネルギを受け取る。電気モータ５０はモータコントローラ６６に機能的に連結されて、モータコントローラ６６からの制御信号に応じて動作する。具体的には、ポテンショメータ５２からの信号に基づいて蓄電ユニット６４に蓄積された電気エネルギの電気モータ５０への供給を制御することによって、モータコントローラ６６は電気モータ５０を動作させる。
【００４６】
モータコントローラ６６は、中央処理装置（ＣＰＵ）とモータドライバとを有している。モータコントローラ６６が電気モータ５０を動作させるとき、モータコントローラ６６は蓄電ユニット６４の電圧を検知する。モータコントローラ６６によって判断された蓄電ユニット６４の電圧が所定の値より低い場合、モータコントローラ６６は電気モータ５０を動作させない。
【００４７】
また、モータコントローラ６６はスリープモードを有するよう好ましくは構成される。シフト通信ユニット６８の受信器９４がスイッチ４０から切換信号（シフトアップあるいはダウンシフト信号）を所定時間受信しないとき、その場合、モータコントローラ６６はスリープモードに入り、エネルギを節約する。モータコントローラ６６が発電機８４によって出力される速度信号を所定時間検知しない場合にも、モータコントローラ６６はまたスリープモードに入る。言いかえれば、プーリ８０が所定時間動かない場合、モータコントローラ６６はスリープモードに入る。スリープモードの際には、モータコントローラ６６はシャットダウンし、ポテンショメータ５２のモニターおよび／またはシフト通信ユニット６８との通信を停止する。
【００４８】
一方、シフト通信ユニット６８の受信器９４がスイッチ４０から切換信号（シフトアップあるいはダウンシフト信号）を受信すると、切換信号がモータコントローラ６６に入力され、これにより、モータコントローラ６６は素早く起動することができる。またプーリ８０が再び回転し始めれば、発電機８４から速度信号がモータコントローラ６６に入力され、チェーン２４が回転するときにはモータコントローラ６６は素早く起動することができる。
【００４９】
［用語の意味］
本発明の範囲の理解において、ここで用いられる用語「備える」およびその派生語は、記載された特徴、要素、部品、群、完全体、および／またはステップがあることを明記しているオープンエンドの用語を意味するのであって、記載されていない特徴、要素、部品、群、完全体、および／またはステップがあることを排除するものではない。上記は、用語「有する」、「含む」およびそれらの派生語など同様の意味を持つ語にも当てはまる。また、単数形的に用いられる用語「部分」、「セクション」、「部」、「部材」あるいは「要素」は、単一の部分あるいは複数の部分の２つの意味を持ちうる。さらには、ここでは、「ほぼ」、「およそ」、「約」といった程度を示す用語は、最終結果が大きく変わらないような、妥当な変形の条件の変更量を意味するものとして用いる。
【００５０】
［他の実施形態］
本発明の説明のためにいくつかの実施例が選択されたに過ぎず、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することがない範囲で、種々の変更、変形ができる。例えば、必要に応じておよび／または所望により、種々の部品の大きさ、形状、配置、向きを変更できる。互いと直接的に連結あるいは接触するよう示した部品は、それらの間に中間構造体を有することができる。１つの要素の機能は２つによって達成することができ、またその逆の場合も同様である。
【００５１】
（ａ）前記実施形態では、モータコントローラ６６およびシフト通信ユニット６８はベース部材６０に配置されている。しかし、モータコントローラおよび／またはシフト通信ユニットをモータユニット４８に配置することもできる。
【００５２】
（ｂ）前記実施形態では、モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８、パワーリミット回路９６および蓄電ユニット６４は、アーム部７２に配置されている。しかし、モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８、パワーリミット回路９６および蓄電ユニット６４の少なくとも１つを、フレーム取付部７０に配置することもできる。
【００５３】
（ｃ）必要に応じておよび／または所望により、シフト通信ユニット６８を、図示するように、送信器４２に近接するアーム部７２の実質的に第２端部に、あるいはアーム部７２上の他の位置に、配置することもできる。また、モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８、パワーリミット回路９６および蓄電ユニット６４を、アーム部７２上の他の位置に配置することもできる。モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８、パワーリミット回路９６および蓄電ユニット６４を軸Ａ３方向においてプーリ６２とは反対側に配置することによって、電気部品がチェーン２４とぶつかることを防止できる。
【００５４】
（ｄ）前記実施形態では、チェーンテンショナ装置１４は１つのプーリ６２のみを有している。しかし、チェーンテンショナ装置１４は、ベース部材６０に配置された複数のプーリを有することもできる。これらのプーリのそれぞれは、電気エネルギを生成するよう、チェーン２４によって動作される発電機８４を有することもできる。
【００５５】
（ｅ）前記実施形態では、自転車のリア部に配置されるチェーンテンショナ装置１４を示している。しかし、チェーンテンショナ装置１４を、フロントスプロケットの近傍など他の位置に配置することもできる。
【００５６】
（ｆ）シフト通信ユニット６８は、入力装置３４あるいは配線ハーネス３６を介してコンピュータユニット３０に、発電機８４からの速度信号に応じた現在の速度を表す情報を送信することもできる。コンピュータユニット３０は、現在の速度を表す情報をディスプレイに表示することもできる。
【００５７】
（ｇ）コンピュータユニット３０が配線ハーネス３６によってチェーンテンショナ装置１４に、そしてワイヤ３８によって入力装置３４に接続される場合、蓄電ユニット６４は電力をコンピュータユニット３０および入力装置３４に供給することができる。
【００５８】
先行技術から区別されるそれぞれの特徴は、それ単独として、あるいは他の特徴と組み合わせとして、そのような特徴により実施される構造的あるいは機能的思想を含む出願人によるさらなる発明の内容として付帯的に考慮されるものとする。このように、前述の本発明にかかる実施例の説明は単なる例示であって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって決められる本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 自転車
１２ 内装ギアハブ
１４ 自転車チェーンテンショナ装置
２０ ドライブトレイン
２２ フロントクランクセット
２４ チェーン
２６ チェーンリング
２８ リア駆動スプロケット
３０ コンピュータユニット
４０ スイッチ
４８ 電気モータユニット
５０ モータ
５２ ポテンショメータ
６０ ベース部材
６２ プーリ部材
６４ 蓄電ユニット
６６ モータコントローラ
６８ シフト通信ユニット
７０ フレーム取付部
７２ アーム部
８４ 発電機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車のチェーンテンショナ装置、特に、電気エネルギを生成する自転車のチェーンテンショナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自転車のライディングを簡単に、また、より楽しいものとするために、自転車には種々の電気部品が装備されてきている。例えば、電気制御シフティング（変速）システムが装備された自転車が提案されている。電気制御シフティングシステムは、自転車のライディング状況に基づいて自動的に作動させることができ、あるいはライダーによって手動で作動させることが可能である。このような電気制御シフティングシステムは電源が必要である。そこで、特許文献１〜３に示されるように、電気部品を動作させるための電源として電池やハブダイナモを備えた自転車が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許公開公報５４７０２７７
【特許文献２】米国特許公報６２０４７７５
【特許文献１】米国特許公報６３８０７３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のように、種々の電気部品を装備した自転車には電源が必要である。
【０００５】
本発明の課題は、電気自転車部品のための電気エネルギを生成する自転車チェーンテンショナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る自転車チェーンテンショナ装置は、ベース部材と、プーリ部材と、蓄電ユニットと、を備えている。プーリ部材はベース部材によって支持される。プーリ部材は、チェーンによって回転され、電気エネルギを生成する発電機を有する。蓄電ユニットは、ベース部材に配置されるとともに発電機に電気的に連結され、発電機によって生成された電気エネルギを蓄積する。
【発明の効果】
【０００７】
以上のような本発明では、チェーンテンショナによって電気エネルギを生成し、蓄積するので、従来の自転車に設けられているハブダイナモ等が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】内装ハブ変速機と、本発明の一実施形態によるチェーンテンショナ装置と、を備えた自転車のリア部の部分的側面図。
【図２】ストレート状ハンドルバーに装着された制御ユニットと複数の操作装置（入力装置）とを示す図。
【図３】自転車部品制御装置の全体構成を示す概略ブロック図。
【図４】カバーを取り外した状態で、自転車フレームのハンガー部に装着される自転車のチェーンテンショナ装置の斜視図。
【図５】チェーンテンショナ装置のプーリの展開斜視図。
【図６】本発明の他の実施形態によるチェーンテンショナ装置の図４に相当する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［自転車の駆動部の構成］
図１に、内装ギアハブ１２と、本発明の一実施形態による自転車チェーンテンショナ装置１４と、を備えた自転車１０の一部を示す。
【００１０】
以下に説明するように、自転車チェーンテンショナ装置１４は、チェーン２４を支持するための装置であり、電気的に駆動される内装ギアハブ１２のための電力を生成する。
【００１１】
内装ギアハブ１２はフレーム１６のリア部に装着される。また、内装ギアハブ１２は、リアホイール１８の一部を形成するとともに、ドライブトレイン２０の一部を形成する。ドライブトレイン２０は、内装ギアハブ１２に加えて、フロントクランクセット２２とチェーン２４とを有している。チェーン２４は、フロントクランクセット２２のチェーンリング２６と内装ギアハブ１２のリア駆動スプロケット２８と係合する。
【００１２】
［コンピュータユニット及び入力装置］
図２に示すように、自転車１０は、ハンドルバー３２に装着されるコンピュータユニット３０を有している。
【００１３】
コンピュータユニット３０は、好ましくは、自転車の速度、走行距離、ペダリングスピード、ペダリングケイデンスなど種々のライディングパラメータを測定し、計算し、表示する自転車用コンピュータである。コンピュータユニット３０は、１つ以上のＣＰＵ、記憶ユニット、演算ユニットなどを有する制御回路を有するマイクロコンピュータを有している。また、マイクロコンピュータは、入力装置３４および他の入力装置（図示せず）から出力される入力信号に応じて所定のパラメータを出力するソフトウェアを有している。
【００１４】
図２に示すように、コンピュータユニット３０を、リモート入力装置３４によって内装ギアハブ１２に機能的に接続できる。入力装置３４は、ハンドルバー３２に装着されるが、必要に応じて、および／または所望により、他の場所に装着することができる。入力装置３４は手動で操作される入力部材の一例を構成している。入力装置３４は、チェーンテンショナ装置１４に入力信号を選択的に出力することができ、これにより、内装ギアハブ１２のシフティング設定が変更される。コンピュータユニット３０は内装ギアハブ１２の動作に必須ではない。なお、「信号」は電気信号に限定されず、コマンドなど他のタイプの信号を含む。
【００１５】
図２に示すように、コンピュータユニット３０を、配線ハーネス３６によってチェーンテンショナ装置１４に、またワイヤ３８によって入力装置３４に、それぞれ接続できる。このように、必要に応じておよび／または所望により、入力装置３４から出力された信号を、コンピュータユニット３０によって内装ギアハブ１２に中継することができる。しかしながら、必要に応じておよび／または所望により、入力装置３４からの信号を、チェーンテンショナ装置１４へ直接送信するように構成してもよい。入力装置３４を、ワイヤによってあるいは無線通信を通じてチェーンテンショナ装置１４に接続することもできる。入力装置３４が無線通信によって自転車のチェーンテンショナ装置１４に接続される場合、配線ハーネス３６やワイヤ３８は必要ではない。
【００１６】
［制御ブロック］
図３に示すように、入力装置３４は、無線によって内装ギアハブ１２と直接通信でき、またコンピュータユニット３０と直接通信できる。この場合、コンピュータユニット３０はチェーンテンショナ装置１４とは直接通信することはない。入力装置３４が無線によって内装ギアハブ１２と直接通信する場合、入力装置３４には、好ましく１つ以上のスイッチ４０と送信器４２とが配置され、これにより、無線によって切換信号（例えばシフトアップおよびダウンシフト信号）が出力され、内装ギアハブ１２の変速段が変更される。入力装置３４は、スイッチ４０および送信器４２のための電源として機能する電池すなわち電源４４を有している。電池４４は、例えば、交換可能なあるいは再充電可能なニッケル水素電池あるいはリチウムイオン電池である。
【００１７】
図３を参照して、内装ギアハブ１２は、電気モータユニット４８が配置されている従来のハブ変速機４６を有している。ハブ変速機４６は、３段、８段、１０段あるいは１１段などの複数の変速段を有する。ここに例示する電気モータユニット４８を、例えば米国特許６，３８０，７３１号に示されているように構成することができる。
【００１８】
ハブ変速機４６は、図１および図６に示すように、基本的にハブシェル５４とハブ軸５６と遊星ギア変速機（図示せず）とを有している。遊星ギア変速機がハブシェル５４とハブ軸５６との間で機能的に配置される状態で、ハブシェル５４はハブ軸５６の周囲で回転する。ハブ軸５６は、内装ギアハブ１２のハブシェル５４の回転軸を定義する。リア駆動スプロケット２８は、チェーン２４から遊星ギア変速機（図示せず）に駆動力を作用させる。遊星ギア変速機は、ハブシェル５４内に配置されており、周知の方法で複数の動力伝達経路を通じてハブシェル５４にチェーン２４からの駆動力を伝達する。ハブ変速機４６および電気モータユニット４８は既知の構造であるので、詳細な説明は省略する。
【００１９】
内装ギアハブ１２は、内部ハブユニットの一例を構成する。必要に応じておよび／または所望により、従来のバンドブレーキ（図示せず）を内装ギアハブ１２とともに用いることができる。
【００２０】
図３を再び参照して、電気モータユニット４８はモータ５０とポテンショメータ５２とを有している。
【００２１】
モータ５０は、例えばギア減速ユニット（図示せず）を有するＤＣモータあるいは三相ブラシレスＤＣモータである。ＡＣモータがモータ５０に用いられるとき、この場合、電気モータユニット４８は一般的にインバータを有することになる。インバータは、ＤＣ電流をＡＣ電流へ変換して、電気モータユニット４８に供給し、モータ５０に電力を供給する。
【００２２】
ポテンショメータ５２は、モータ５０のギア減速ユニットの可動部に好ましくは連結される。ポテンショメータ５２は、ギア減速ユニットの可動部の現在のポジションを示す信号を出力し、これにより、スイッチ４０からの切換信号に基づいて内装ギアハブ１２をシフトアップ、又はシフトダウンさせるよう電気モータユニット４８を動作させることができる。あるいは、ポテンショメータ５２を用いる代わりに、磁石およびール効果センサあるいはホール効果デバイスをギア段の現在のポジションを検知するために用いることもできる。
【００２３】
［チェーンテンショナ装置］
図４および図５を参照して、チェーンテンショナ装置１４は、ベース部材６０と、プーリ部材６２と、蓄電ユニット６４と、モータコントローラ６６と、シフト通信ユニット６８と、を基本的に有している。
【００２４】
チェーンテンショナ装置１４は、以下に説明するように、プーリ部材６２を回転させるチェーン２４を用いて電力を生成し、その電力を蓄電ユニット６４に蓄積する。
【００２５】
シフト通信ユニット６８は、スイッチ４０から切換信号を受信して、モータコントローラ６６に制御信号を出力し、電気モータユニット４８の動作を制御する。言いかえれば、シフト通信ユニット６８は、モータコントローラ６６に機能的に連結されて、シフト通信ユニット６８からモータ動作信号をモータコントローラ６６に送信し、これにより、モータコントローラ６６が電気モータユニット４８を動作させて内装ギアハブ１２をシフトさせる。このように、ライダーは、スイッチ４０を用いることによって、内装ギアハブ１２を容易にシフトアップでき、またシフトダウンできる。
【００２６】
図４に示すように、ベース部材６０は、自転車フレーム１６に取り外し可能であり、例えばフレーム１６のネジ穴１６ａに螺合されるフレーム取付用のボルト６９によって固定される。ボルト６９は、ベース部材６０の装着軸Ａ１を定義する。プーリ部材６２はベース部材６０に回転可能に連結される。また、蓄電ユニット６４、モータコントローラ６６およびシフト通信ユニット６８はすべて、ベース部材６０上に配置される。この実施形態において、ベース部材６０は基本的にフレーム取付部７０（例えばブラケット部材）とアーム部７２とを有している。
【００２７】
フレーム取付部７０は、金属プレート、強化カーボンファイバ部材など剛性の高い材料から形成される部材である。
【００２８】
アーム部７２は、ボルト７４によってフレーム取付部７０に固定される第１端部と、プーリ部材６２を回転可能に支持する第２端部と、を有する。アーム部７２は、第１端部と第２端部との間で所定の方向に延びて設けられている。
【００２９】
ボルト７４は、アーム部７２の長手方向と交差する方向に延びる回転軸Ａ２を定義している。ボルト７４によって、アーム部７２の位置がフレーム取付部７０に対して回転軸Ａ２を中心として調整可能となっている。具体的には、ボルト７４は、アーム部７２の孔を貫通し、フレーム取付部７０のネジ穴（図示せず）へと螺合され、これにより、アーム部７２をフレーム取付部７０に対して複数のテンショナ位置に選択的に締め付けて留めている。言いかえれば、プーリ部材６２の位置をフレーム取付部７０に対して調整するために、フレーム取付部７０がフレーム１６に固定された後、ライダーはボルト７４を部分的に緩めて、アーム部７２をフレーム取付部７０に対して揺動可能にし、アーム部７２を所望の位置にしてから、ボルト７４を再度締め付けることができる。このように、フレーム取付部７０をフレーム１６に固定されたままにして、アーム部７２をフレーム取付部７０に対して調整して、プーリ部材６２の位置を調整することができる。
【００３０】
図４に示すように、フレーム取付部７０は、フレーム取付用のボルト６９が挿入される開口部７０ａを有している。ボルト６９は、フレーム取付部７０の開口部７０ａを貫通し、フレーム１６のハンガー部のネジが形成された開口部１６ａに螺合され、これにより、フレーム取付部７０を直接フレーム１６に固定することができる。開口部７０ａの中心は装着軸Ａ１に対応している。
【００３１】
あるいは、必要に応じておよび／または所望により、図６に示すように、フレーム取付部７０を直接ハブ軸５６に装着し、ナット６９’によって固定することができる。図６に示すように、フレーム取付部７０は、ハブ軸５６のネジが形成された端部と噛み合う非円形の開口部７０ａ’を有する。ここでは、開口部７０ａ’およびハブ軸５６はキー留めされ、これにより、フレーム取付部７０がフレーム１６に対して回転することを防止している。
【００３２】
図４に示すように、プーリ部材６２はアーム部７２に回転可能に連結される。したがって、アーム部７２は、プーリ部材６２を、プーリ回転軸Ａ３を中心として回転可能に支持するピボットシャフト７６を有している。ピボットシャフト７６は、アーム部７２の第２端部に配置される。第２端部は、アーム部７２の所定方向におけるボルト７４から反対側のアーム部７２の端部である。
【００３３】
上述の通り、アーム部７２は、回転軸Ａ２を中心としたアーム部７２の第１端部におけるボルト７４によって、フレーム取付部７０に回転可能に連結される。回転軸Ａ２は、プーリ回転軸Ａ３からオフセットされている。蓄電ユニット６４、モータコントローラ６６およびシフト通信ユニット６８はすべて、アーム部７２上に配置されている。
【００３４】
蓄電ユニット６４、モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８およびパワーリミット回路９６は、アームカバー６６ａによってカバーされる。アームカバー６６ａは、水および／またはごみによって、蓄電ユニット６４、モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８およびパワーリミット回路９６が汚れることを防止する。
【００３５】
図４および図５に示すように、プーリ部材６２は基本的にプーリ８０と１対のプーリガイド８２とを有している。プーリ８０は、自転車チェーン２４と係合する複数のチェーン係合歯を有している。
【００３６】
プーリ８０は、アーム部７２のピボットシャフト７６に回転可能に装着され、これにより、プーリ回転軸Ａ３を中心として回転する。このように、プーリ８０は、フレーム１６上のベース部材６０によって支持される。
【００３７】
プーリガイド８２は、チェーン２４をプーリ８０にガイドするためにプーリ８０の軸方向の対向する側部に配置される円板状の部材である。必要に応じておよび／または所望により、プーリガイド８２は、回転不能にあるいは回転可能にアーム部７２のピボットシャフト７６に装着することができる。
【００３８】
プーリ部材６２は、チェーン２４によって回転されるプーリ８０に応じて電気エネルギを生成するダイナモ（発電機）８４を有している。発電機８４は、蓄電ユニット６４に電気的に接続されて、これにより、発電機８４によって生成された電気エネルギが蓄電ユニット６４に供給される。蓄電ユニット６４およびモータコントローラ６６は、以下に説明するように、電気ケーブル８６によって電気モータユニット４８に接続される。
【００３９】
図５に示すように、発電機８４は基本的にロータ８８とステータ９０とカバー９２とを有している。ロータ８８は、プーリ８０に固定されて、プーリ８０とともに回転する。ステータ９０は、アーム部７２のピボットシャフト７６に回転不能に装着される。カバー９２は、スナップフィット連結によってプーリ８０に固定される。ロータ８８およびステータ９０は、カバー９２およびプーリ８０によって形成された空間に配置される。ロータ８８は、一定の磁界を生成するため複数の永久磁石を有する。ステータ９０は複数のアーマチュア（電機子）巻線を有し、これにより、電機子巻線がロータ８８上の永久磁石の磁界を通るとき、電流が生成される。
【００４０】
このように、ロータ８８およびステータ９０は、電磁気の原理を用いる発電機を形成し、機械エネルギ（プーリ８０の回転）を電気エネルギ（交流電流）に変換する。具体的には、ロータ８８がステータ９０の周囲を回転して、これにより、チェーン２４によって回転されるプーリ８０に応じて電気エネルギが生成される。
【００４１】
図４に示すように、蓄電ユニット６４（例えば図示の１つ以上の電池、アキュムレータ（蓄電池）あるいはコンデンサ）が、ベース部材６０のアーム部７２に装着される。蓄電ユニット６４は、内装ギアハブ１２および他の電気的な自転車部品のための電源として機能する電気エネルギ蓄積デバイスあるいは蓄積要素を構成する。蓄電ユニット６４は例えばニッケル水素電池あるいはリチウムイオン電池とすることができる。
【００４２】
図４に示すように、ベース部材６０のアーム部７２は、モータコントローラ６６およびシフト通信ユニット６８を有するプリント回路基板（非常に簡略化して概略的に例示）を有する。
【００４３】
図３に示すように、シフト通信ユニット６８は好ましくはワイヤレス受信器９４を有し、これにより、図３に示すように入力装置３４の送信器４２と無線通信を行う。このように、図３に示すように、ライダーが入力装置３４のスイッチ４０のうちの１つを操作すると、ワイヤレス受信器９４は無線によって送信器４２からシフト信号を受信する。しかし、シフト通信ユニット６８の受信器を、図２に示すように、入力装置３４の送信器４２に電線で接続することもできる。
【００４４】
また、この例示の実施形態において、プリント回路基板は、発電機８４によって生成された交流電流（ＡＣ）を直流電流（ＤＣ）に変換する整流回路９８を有するパワーリミット回路９６を有する。パワーリミット回路９６は、図に示すように、モータコントローラ６６の一部とすることもでき、あるいはプリント回路基板上の別々のチップにすることもできる。
【００４５】
図３に示すように、モータコントローラ６６は蓄電ユニット６４に電気的に連結されて、蓄電ユニット６４に蓄積された電気エネルギを受け取る。電気モータ５０はモータコントローラ６６に機能的に連結されて、モータコントローラ６６からの制御信号に応じて動作する。具体的には、ポテンショメータ５２からの信号に基づいて蓄電ユニット６４に蓄積された電気エネルギの電気モータ５０への供給を制御することによって、モータコントローラ６６は電気モータ５０を動作させる。
【００４６】
モータコントローラ６６は、中央処理装置（ＣＰＵ）とモータドライバとを有している。モータコントローラ６６が電気モータ５０を動作させるとき、モータコントローラ６６は蓄電ユニット６４の電圧を検知する。モータコントローラ６６によって判断された蓄電ユニット６４の電圧が所定の値より低い場合、モータコントローラ６６は電気モータ５０を動作させない。
【００４７】
また、モータコントローラ６６はスリープモードを有するよう好ましくは構成される。シフト通信ユニット６８の受信器９４がスイッチ４０から切換信号（シフトアップあるいはダウンシフト信号）を所定時間受信しないとき、その場合、モータコントローラ６６はスリープモードに入り、エネルギを節約する。モータコントローラ６６が発電機８４によって出力される速度信号を所定時間検知しない場合にも、モータコントローラ６６はまたスリープモードに入る。言いかえれば、プーリ８０が所定時間動かない場合、モータコントローラ６６はスリープモードに入る。スリープモードの際には、モータコントローラ６６はシャットダウンし、ポテンショメータ５２のモニターおよび／またはシフト通信ユニット６８との通信を停止する。
【００４８】
一方、シフト通信ユニット６８の受信器９４がスイッチ４０から切換信号（シフトアップあるいはダウンシフト信号）を受信すると、切換信号がモータコントローラ６６に入力され、これにより、モータコントローラ６６は素早く起動することができる。またプーリ８０が再び回転し始めれば、発電機８４から速度信号がモータコントローラ６６に入力され、チェーン２４が回転するときにはモータコントローラ６６は素早く起動することができる。
【００４９】
［用語の意味］
本発明の範囲の理解において、ここで用いられる用語「備える」およびその派生語は、記載された特徴、要素、部品、群、完全体、および／またはステップがあることを明記しているオープンエンドの用語を意味するのであって、記載されていない特徴、要素、部品、群、完全体、および／またはステップがあることを排除するものではない。上記は、用語「有する」、「含む」およびそれらの派生語など同様の意味を持つ語にも当てはまる。また、単数形的に用いられる用語「部分」、「セクション」、「部」、「部材」あるいは「要素」は、単一の部分あるいは複数の部分の２つの意味を持ちうる。さらには、ここでは、「ほぼ」、「およそ」、「約」といった程度を示す用語は、最終結果が大きく変わらないような、妥当な変形の条件の変更量を意味するものとして用いる。
【００５０】
［他の実施形態］
本発明の説明のためにいくつかの実施例が選択されたに過ぎず、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することがない範囲で、種々の変更、変形ができる。例えば、必要に応じておよび／または所望により、種々の部品の大きさ、形状、配置、向きを変更できる。互いと直接的に連結あるいは接触するよう示した部品は、それらの間に中間構造体を有することができる。１つの要素の機能は２つによって達成することができ、またその逆の場合も同様である。
【００５１】
（ａ）前記実施形態では、モータコントローラ６６およびシフト通信ユニット６８はベース部材６０に配置されている。しかし、モータコントローラおよび／またはシフト通信ユニットをモータユニット４８に配置することもできる。
【００５２】
（ｂ）前記実施形態では、モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８、パワーリミット回路９６および蓄電ユニット６４は、アーム部７２に配置されている。しかし、モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８、パワーリミット回路９６および蓄電ユニット６４の少なくとも１つを、フレーム取付部７０に配置することもできる。
【００５３】
（ｃ）必要に応じておよび／または所望により、シフト通信ユニット６８を、図示するように、送信器４２に近接するアーム部７２の実質的に第２端部に、あるいはアーム部７２上の他の位置に、配置することもできる。また、モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８、パワーリミット回路９６および蓄電ユニット６４を、アーム部７２上の他の位置に配置することもできる。モータコントローラ６６、シフト通信ユニット６８、パワーリミット回路９６および蓄電ユニット６４を軸Ａ３方向においてプーリ６２とは反対側に配置することによって、電気部品がチェーン２４とぶつかることを防止できる。
【００５４】
（ｄ）前記実施形態では、チェーンテンショナ装置１４は１つのプーリ６２のみを有している。しかし、チェーンテンショナ装置１４は、ベース部材６０に配置された複数のプーリを有することもできる。これらのプーリのそれぞれは、電気エネルギを生成するよう、チェーン２４によって動作される発電機８４を有することもできる。
【００５５】
（ｅ）前記実施形態では、自転車のリア部に配置されるチェーンテンショナ装置１４を示している。しかし、チェーンテンショナ装置１４を、フロントスプロケットの近傍など他の位置に配置することもできる。
【００５６】
（ｆ）シフト通信ユニット６８は、入力装置３４あるいは配線ハーネス３６を介してコンピュータユニット３０に、発電機８４からの速度信号に応じた現在の速度を表す情報を送信することもできる。コンピュータユニット３０は、現在の速度を表す情報をディスプレイに表示することもできる。
【００５７】
（ｇ）コンピュータユニット３０が配線ハーネス３６によってチェーンテンショナ装置１４に、そしてワイヤ３８によって入力装置３４に接続される場合、蓄電ユニット６４は電力をコンピュータユニット３０および入力装置３４に供給することができる。
【００５８】
先行技術から区別されるそれぞれの特徴は、それ単独として、あるいは他の特徴と組み合わせとして、そのような特徴により実施される構造的あるいは機能的思想を含む出願人によるさらなる発明の内容として付帯的に考慮されるものとする。このように、前述の本発明にかかる実施例の説明は単なる例示であって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって決められる本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 自転車
１２ 内装ギアハブ
１４ 自転車チェーンテンショナ装置
２０ ドライブトレイン
２２ フロントクランクセット
２４ チェーン
２６ チェーンリング
２８ リア駆動スプロケット
３０ コンピュータユニット
４０ スイッチ
４８ 電気モータユニット
５０ モータ
５２ ポテンショメータ
６０ ベース部材
６２ プーリ部材
６４ 蓄電ユニット
６６ モータコントローラ
６８ シフト通信ユニット
７０ フレーム取付部
７２ アーム部
８４ 発電機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のチェーンを支持するチェーンテンショナ装置であって、
ベース部材と、
前記ベース部材によって支持され、前記チェーンによって回転されて電気エネルギを生成する発電機を有するプーリ部材と、
前記ベース部材に配置されるとともに前記発電機に電気的に連結され、前記発電機によって生成された電気エネルギを蓄積する蓄電ユニットと、
を備える自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項２】
前記プーリ部材は、前記チェーンと係合する複数のチェーン係合歯を有するプーリを有している、請求項１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項３】
前記ベース部材は、
自転車フレームに支持される取付部と、
前記プーリをプーリ回転軸の周りに回転自在に支持するアーム部と、
を有している、請求項２に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項４】
前記アーム部は、前記プーリ回転軸からオフセットしている回転軸を中心に回転可能に前記取付部に連結されている、請求項３に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項５】
前記ベース部材は、
ハブ変速機に支持される取付部と、
前記プーリをプーリ回転軸の周りに回転自在に支持するアーム部と、
を有している、請求項２に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項６】
前記アーム部は、前記プーリ回転軸からオフセットしている回転軸を中心に回転可能に前記取付部に連結されている、請求項５に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項７】
前記ベース部材はフレーム取付開口部を有している、請求項１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項８】
前記蓄電ユニットはコンデンサおよび電池の少なくとも一方を有している、請求項１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項９】
前記発電機からの電流を整流する整流デバイスをさらに備える、請求項１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項１０】
前記蓄電ユニットは前記アーム部に配置されている、請求項３又は５に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項１１】
前記蓄電ユニットに電気的に連結されて内部ハブユニットのモータを制御するモータコントローラをさらに備える、請求項１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項１２】
前記モータコントローラに連結されるとともにシフト信号を無線で受信するワイヤレス受信器を有しているシフト通信ユニットをさらに備える、請求項１１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項１】
自転車のチェーンを支持するチェーンテンショナ装置であって、
ベース部材と、
前記ベース部材によって支持され、前記チェーンによって回転されて電気エネルギを生成する発電機を有するプーリ部材と、
前記ベース部材に配置されるとともに前記発電機に電気的に連結され、前記発電機によって生成された電気エネルギを蓄積する蓄電ユニットと、
を備える自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項２】
前記プーリ部材は、前記チェーンと係合する複数のチェーン係合歯を有するプーリを有している、請求項１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項３】
前記ベース部材は、
自転車フレームに支持される取付部と、
前記プーリをプーリ回転軸の周りに回転自在に支持するアーム部と、
を有している、請求項２に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項４】
前記アーム部は、前記プーリ回転軸からオフセットしている回転軸を中心に回転可能に前記取付部に連結されている、請求項３に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項５】
前記ベース部材は、
ハブ変速機に支持される取付部と、
前記プーリをプーリ回転軸の周りに回転自在に支持するアーム部と、
を有している、請求項２に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項６】
前記アーム部は、前記プーリ回転軸からオフセットしている回転軸を中心に回転可能に前記取付部に連結されている、請求項５に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項７】
前記ベース部材はフレーム取付開口部を有している、請求項１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項８】
前記蓄電ユニットはコンデンサおよび電池の少なくとも一方を有している、請求項１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項９】
前記発電機からの電流を整流する整流デバイスをさらに備える、請求項１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項１０】
前記蓄電ユニットは前記アーム部に配置されている、請求項３又は５に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項１１】
前記蓄電ユニットに電気的に連結されて内部ハブユニットのモータを制御するモータコントローラをさらに備える、請求項１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【請求項１２】
前記モータコントローラに連結されるとともにシフト信号を無線で受信するワイヤレス受信器を有しているシフト通信ユニットをさらに備える、請求項１１に記載の自転車チェーンテンショナ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１３８８（Ｐ２０１３−１３８８Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２６６６１（Ｐ２０１２−１２６６６１）
【出願日】平成２４年６月４日（２０１２．６．４）
【出願人】（０００００２４３９）株式会社シマノ (1,038)
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月４日（２０１２．６．４）
【出願人】（０００００２４３９）株式会社シマノ (1,038)
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